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[硕士论文] 郑志建
电子与通信工程 黑龙江大学 2018(学位年度)
摘要:水资源严重匮乏已经成为全球性的问题,节约并高效用水是人类生产和发展的共同需求。中国是全球13个人均水资源严重贫乏的国家之一,水资源的匮乏严重制约了我国经济社会的可持续化发展,更加发展成为制约我国农业经济发展的一大“瓶颈”。为了满足人民日益提高的农业经济方面的需求、改善农业水资源滥用的基本状况、合理配置农业资源必须发展自动滴灌技术。
  本文针对在农业节水技术中存在的滴灌不合理、水资源浪费、人力成本高昂等问题,设计了一套基于STM32的自动滴灌系统。相比于传统灌溉技术,具有性能稳定、无线传输数据、精准测量并能够实时观测数据变化,远程控制滴灌系统等功能。
  在本文中,首先,通过分析多个影响土壤湿度的因子并且使用传感器对其进行测量,将测量后的多个传感器参数进行数据融合。其次,完成土壤环境传感器检测模块设计、数据传输模块的设计、自动滴灌系统多传感器参数融合算法设计。再次,设计并完成了远程监控模块,其中远程监控模块不仅能监控土壤环境传感器模块采集的传感器量、实时显示融合后的土壤湿度值、而且能够远程控制自动滴灌系统。最后,通过一系列的实验验证传感器的灵敏度以证明该自动控制系统具有稳定性高、精确测量、节水性能良好等优点。
  综上,本文设计并实现的一套基于STM32的自动滴灌系统,具有稳定的工作状态、良好的测量精度、节水性能优良等优势。其不仅能够对土壤中的存在的土壤温度、土壤湿度、光照强度进行准确的测量,而且能够实现远程控制,节省人工成本。不但为农业精确播种、灌溉提供重要依据,而且也为农林业的发展、促进植物的生长方面起到促进与发展的作用。
[硕士论文] 何田田
水利工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:农田水热通量的变化规律与精确模拟,是国际上关注的前沿学术课题,该项研究能为节水农业提供坚实的理论基础,对于了解农田水热通量的过程与控制机理、优化农田灌溉制度的建设具有重要意义。本文基于涡度相关系统的实测数据,在皖南丘陵地区的典型玉米农田进行了连续的观测,针对该玉米农田的耗水规律和能量分配规律等方面进行了深入地研究,从不同的角度分析了玉米农田耗水以及能量分配的变化过程和控制机理,并在3个冠层阻力模型和1个土壤阻力模型的基础上,对冠层阻力计算模型进行改进,新建了3个耦合阻力模型,并以实测数据为基准进行分析比较,找出最适用的计算方法,最后,在冠层阻力模型的基础上,又对两个蒸发蒸腾量的估算方法进行比较。取得的成果有:(1)各个生育期的玉米ET的日变化均呈现出规则的钟形曲线,春夏玉米的季节变化略有差异,夏玉米中期的ET值较高,春玉米则是中后期较高,玉米ET的大小主要受到净辐射和温度的作用;(2)在晴天白天,当Rn-G大于200W·m-2时,EF差异较小,能量分配均衡,可供能量的消耗主要用于潜热,其次是感热,冠层阻力对能量分配起着重要的作用;(3)将冠层阻力模型与土壤阻力模型耦合,新建了3个耦合阻力模型:临界冠层阻力模型、气候阻力模型和Jarvis多因子阶乘模型,并利用实测数据进行对比分析,结果表明,Jarvis多因子阶乘模型是最适合本地玉米蒸发蒸腾量估算的冠层阻力模型,其次是临界冠层阻力模型,若测量参数有限,可使用临界冠层阻力模型;将Penman-Monteith估算方法和Shuttleworth-Wallace估算方法进行比较,结果表明,在植被较为密植的情况下,二者估算的差异不明显,但是在植被稀疏的情况下,SW估算方法的精度高于PM估算方法,更接近于实测值。
[硕士论文] 岳常青
水利工程 黑龙江大学 2017(学位年度)
摘要:新河宫灌区位于松花江下游右岸,黑龙江省桦川县境内。新河宫灌区是黑龙江待建的中型灌区。灌区位于三江平原腹部,土地连片,土壤肥沃,地势平坦,气候适宜,雨、热、光同季,水土资源丰富,农业开发增产潜力很大,是《黑龙江省千亿斤粮食生产能力建设规划》中重点工程之一。
  通过对新河宫灌区取水方案布局的分析,为下一步工程设计提出指导性方向,确定新河宫灌区建设的可行,从而推动新河宫灌区的建设,此为项目的实际意义。总结出寒区平原地表取水方案布局的一般性经验,对未来相似灌区等有一般参考的理论价值。
  新河宫灌区取水布局方案分析,根据交叉处渠沟的特征高程关系对比,本次跨河交叉工程布局分为三个方案。方案一为倒虹吸方案;方案二为渡槽方案;方案三为拦河坝方案。在搜集区域背景资料、行区域水资源供需平衡分析的基础上,从而确定取水布局方案的水源。在水源确定的基础上,对取水口位置进行了方案分析,对灌区的总体布置分别做出分散和集中两个方案。经过对工程区的取水口、地形、工程布置及局部特殊情况进行可行性分析,从工程运行管理和工程经济角度确定更优的方案布局。
  结论:对于寒区平原地带灌区,地势相对平坦,灌区跨河且地表水源位于灌区周边的情况下,取水布局一般集中建站相较于分散建站更优。对于渠道与河道交叉输水时,如环境允许,建溢流堰为较优方案。以上经验是寒区平原地表灌溉跨河灌区总结所得,可以作为相似灌区的参考,方案最终应根据实际情况调整分析确定。
[硕士论文] 王郑
水工结构工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:进入21世纪后,随着技术的进步和经济的进一步发展,人类对节水、节地、生态、高产优质有了更高的要求,低压管道输水灌溉技术也成了现阶段农业发展的重要措施。要想加快发展速度,管材和配水装置的研究是最重要的两项,目前管材的研制已普遍受到重视,而配水装置的研制却是一个薄弱环节,严重阻碍了该项技术的推广应用,急需提出一种简易、低水头损耗、密封性良好的新型放水阀。
  本文采用计算流体力学软件FLUENT,通过UG构建模型,采用四面体非结构化网格自动划分网格,计算采用气液二相流VOF模型,Standardk-ε紊流模型,以及SIMPLE算法。通过对下压式挡板放水阀中一种过流能力最大的工况建立三维数值模型,利用Flunet软件模拟的几组流量情况,得出计算模型可靠的结论。同时对比了不同流量下相同断面速度、流态、压强的差异,分析了可能的原因。通过对新型低压灌溉球型放水阀建立三维数值模型。利用Fluent模拟分析了在相同的工作水头下,不同转角下放水阀阀内的水流流态,水头损失和过流能力,分析得出球阀的的适宜工作的转角在0°至25°之间。同时模拟了相同过流流量下,球阀全开工况与下压式挡板放水阀全开工况的水头损失、压强的对比,分析得到球型放水阀无论是在工作环境的适应性、密封性能、过流能力还是减少水头损失上都比下压式挡板放水阀更具优势。
  本文研究的结果将用于分析阀体结构内部水流情况,分析阀体内部对水流的阻力,为对进一步优化阀体结构减小水流阻力提供参考和依据。
[硕士论文] 周春阳
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:农业灌溉取水总量是评价灌区农业灌溉水利用水平的重要指标,也是灌区节水改造和用水管理状况的具体体现。通过灌区农业灌溉用水量测算结果分析,可以有效指导农田水利工程规划设计,合理评估农业节水潜力,促进区域水资源优化配置,是执行最严格水资源管理制度中实施“总量控制,定额管理”的主要依据。本论文以上海市金山区为对象,通过三年的具体试验与数据分析,探讨现阶段区域农业灌溉用水量测算的可行途径和方法,为金山区农业用水管理和水资源合理配置提供科学指导。取得如下主要研究成果:
  (1)探讨了不同条件下,区域灌区农业灌溉用水量测算的技术途径和方法;比较了当前依据不同目的要求,采用灌区灌溉水利用系数不同测算方法的优缺点和适用条件,确定样点灌区灌溉水利用系数测算方法;结合金山区小型提水灌区的实际情况,从区域尺度明确了灌区抽样调查原则与方法,选取向化丰产河北、阿林果园等16个典型灌区作为样点灌区,利用“首尾测算法”对样点灌区灌溉水利用系数进行有效测算。
  (2)在有条件的12个样点灌区,安装超声波流量计自动测量灌溉取水过程,无自动流量计安装条件的灌区则采用流速仪测流,对样点灌区每一次灌水过程进行现场取水量测算;在14个种植水稻作物的样点有代表性的典型田块,采用测筒法测定作物需水过程,确定样点灌区净灌水量,为保证测算结果的可靠性,每灌溉季节安排3次以上重复;对于以蔬菜作物(含大棚蔬菜种植方式)为主的样点灌区,由专门布设在灌区里的小型农业自动气象站采集气象信息,采用彭曼—蒙蒂斯(P—M)作物需水量估算模型,结合周边地区蔬菜作物需水量试验成果,测算蔬菜作物样点灌区净灌溉水量,同时作为种植水稻样点灌区净灌水量测算的对比方法,结果表明两种方法测算结果具有较好的同步性,两者相比误差仅为2.6%左右。
  (3)分别采用不同规模样点灌区面积占区域灌溉总面积比重和样点灌区农业灌溉取水占区域总农业灌溉取水的比重两种加权处理的方法,在区域尺度上进行灌溉水利用系数的转换,差异不明显。金山区2014年~2016年三年全区灌溉水利用系数分别为0.731、0.741、0.742,呈逐年提高趋势,输配水过程和田间灌水过程水量的浪费同时得到有效控制与该区高效节水灌溉技术的不断推广应用、高标准农田建设的不断推进、田间用水管理的加强密不可分;研究结果表明,完善田间工程建设与管理是未来挖掘灌区农业灌溉水高效利用潜力所在。
  (4)初步研究结果表明,不同水文年、作物种植结构比例、农田基础设施状况、农业生产管理水平是影响区域农业灌溉用水量的主要影响因素,同样是测算农业灌溉用水定额的重要依据。由此分析得到的金山区农业灌溉用水定额,对该区通过定额强化灌溉用水管理,促进科学用水、优化配置水资源具有重要意义。
[硕士论文] 林茂林
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:扬州沿运灌区位于南水北调东线工程上,以运河水作为灌溉主要水源。灌区用水计划总体上是考虑多年平均情况,但水稻灌溉用水量与降雨蒸发密切相关,具有很大的随机性,年际变化较大,故灌区年用水计划与水稻灌溉用水存在较大的矛盾;水稻年内灌溉用水量变化也很大,由于调水工程的特性,不可能按照水稻实际灌溉用水量进行年内水量分配,故灌区的需水与用水计划之间也存在一些矛盾。灌区里下河地区水位较低,有相当一部分面积在▽2.5m以下,通过江都站抽江水至8.5m再放到2.5m,水资源和电能严重浪费。本文对扬州沿运灌区灌溉用水优化配置相关问题进行研究,为科学调整水源及最大程度优化灌区灌溉用水计划提供参考,以确保南水北调的正常输水及扬州沿运灌区的正常需水。以水稻净灌溉用水量的变化特性以及灌溉面积变化对灌溉用水量的影响为主,主要研究成果如下:
  (1)根据“α值法”计算水稻逐日需水量,利用水稻灌溉定额计算模型计算水稻的灌溉定额,与现状年试验测定数据对比,以单一变量调整模型参数并确定,计算历年水稻灌溉定额,确定干旱年水稻灌溉定额为569.26m3/亩。
  (2)利用spss统计软件分析降雨蒸发年际变化及其与水稻净灌溉用水量的变化特性,确定1966~2016年,扬州沿运灌区不同时段降雨量均呈微弱下降趋势,年蒸发量呈显著下降趋势,水稻净灌溉用水量年际变化呈微弱上升趋势。认为生育期降雨、蒸发是水稻净灌溉用水量的主要影响因子,且降雨与净灌溉用水量呈负相关关系,蒸发与之呈正相关关系,根据二者可有效预测水稻净灌溉用水量年际变化趋势。
  (3)利用不同位置削减相同灌溉面积的水稻灌溉用水量计算模型,分析确定灌溉面积削减位置距离与灌溉用水量呈负相关关系。在此基础上,提出灌区尾部削减灌溉面积的灌溉用水量计算模型,为扬州沿运灌区里下河地区部分灌溉面积进行水源调整提供参考。
  (4)对地面高程在▽2.5m以下的原由江都站抽水供给的灌区尾部灌溉面积进行调整。以干旱年为代表年,利用灌区尾部削减灌溉面积的灌溉用水量计算模型模拟分析水源调整工程实施前后典型干渠范围内灌溉用水量、泵站耗能及抽水费用的变化情况。
[硕士论文] 周萌
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:我国平原河网地区水资源丰富,但农田用水粗放,尤其在稻田排水过程中,污染物排放得不到有效地控制,给当地水生态环境带来了很大的压力。本文从沿运灌区的农业用水管理与控制的角度出发,以减少农田排水达到减少农业非点源污染输出为目的,选用DRAINMOD模型模拟研究了不同灌溉制度条件下的水文过程,氮磷分布规律以及稻田流失量,并分析了小麦最佳经济效益农田排水系统的优化布置,成果可为当地农业生产发展提供理论依据与技术支撑。取得的成果如下:
  (1)水稻生长期间地下水位均较高,排水量较大,且随着灌水的出现呈周期性变化。对DRAINMOD进行参数率定,发现模拟值与实测值吻合较好,说明模型能够较好的预测研究区稻麦轮作农田的排水水文过程;对主要输入参数的敏感性分析发现,在用DRAINMOD模型模拟研究区农田水文过程时应对土壤侧向饱和导水率与排水模数慎重选择。
  (2)运用DRAINMOD模型对常规灌溉、深水灌溉和浅水勤灌三种不同的灌溉模式进行模拟分析,研究发现,后两种灌溉模式不仅能提高作物的产量还有一定的节水减排的效果,且以浅水勤灌表现尤为明显,该模式下灌溉量减少了108mm,削减率达11.8%,排水量减少达到了25.0%,作物产量增加了5.5%,与实测得出的增产532.5kg/hm2一致。因此浅水勤灌是研究区较为科学的水稻灌溉制度选择。
  (3)通过对研究区农事记录以及不同地下水和排水沟的定期取样监测,研究发现:在稻作期间,农田中不同形态的氮含量均较高,且以铵态氮的变化尤为明显,该时间段内浓度达2.67mg/L,在非水稻生长季,该值仅为0.33mg/L;而总磷的含量在整个监测期间均较小;随着埋深的增加,污染物浓度均呈现出减小趋势。
  (4)通过对农田氮磷流失量的研究发现,水稻种植期间,农田中磷的流失整体偏少,主要表现为氮的流失,铵态氮仅在7月份流失的量就占到整个氮素流失总量的38.7%,说明在施肥期后,尤其是尿素的施用后,很大一部分的氮素以铵态氮的形式随着排水从田间流失;浅水勤灌的灌溉方式在氮磷流失上的削减表现也较为明显,硝态氮、铵态氮分别较常规模式削减了21.1%、36.5%,总磷则减少了0.30kg/hm2。合理施用化肥不仅提高水稻产量增加经济收入,还能减少农业水对环境产生的负面效应。
  (5)在研究区现有排水条件下,不能安全满足小麦的排涝除渍要求。以小麦产量最大化的排水系统方案进行的模拟研究发现,排水强度越大小麦的相对产量就越高,小麦相对产量也随地表排水状况的改善而增高,且受涝渍胁迫的影响较大,在排水间距大于20m以后变化则尤为明显。根据模拟结果,在保证作物涝渍产量的同时,综合考虑经济因素,研究区以地表排水良好(Sm=1),排水暗管埋深为1.2m、间距为20m的排水系统设计,可得到最佳经济效益。
[硕士论文] 汪雨
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:本学位论文以河套灌区为研究区域,以灌区灌溉水利用系数为研究对象,采用水量平衡法和首尾测定法对河套灌区现状年(2014年)的灌溉水利用系数进行了计算,初步分析了河套灌区灌溉水利用系数的影响因素,估算了灌区规划年的灌溉水利用系数,根据规划的河套灌区节水改造方案,分析了灌区农业节水措施对河套灌区的农业用水总量的影响,主要研究结果如下:
  (1)采用水量平衡法和首尾测定法计算得到了现状年(2014年)河套灌区一千灌域、解放闸灌域、永济灌域、义长灌域、乌拉特灌域的灌溉水利用系数分别为0.394、0.417、0.456、0.339、0.305,对各灌域的灌溉水利用系数分别进行水量加权和面积加权后,河套灌区灌溉水利用系数分别为0.384和0.382。
  (2)根据《巴彦淖尔市水资源综合规划报告》中的渠道衬砌方案,对河套灌区的总干、分干、支渠进行全部衬砌,对地下水矿化度>3g/L地区的斗、农渠进行衬砌。本文结合上述灌区渠系衬砌方案,估算得到了河套灌区近期规划年(2020年)渠系水利用系数为0.580,远期规划年(2030年)渠系水利用系数为0.644。结合提高灌区规划年田间水利用系数的主要措施分析,估算得到了河套灌区近期规划年(2020年)田间水利用系数为0.840,远期规划年(2030年)田间水利用系数为0.855。
  (3)为达到河套灌区农业用水总量红线目标,即:灌区在近期规划年(2020年)农业用水总量将减少至43亿m3,远期规划年(2030年)农业用水总量将减少至40亿m3。在实施灌区节水改造工程方案的条件下,分析了灌区农业节水措施对农业用水总量的影响,估算得到了灌区在近期和远期规划年灌溉水利用系数必须达到0.487和0.550以上。
[硕士论文] 朱正全
农业水土工程 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:本文以内蒙古河套灌区为研究对象,通过野外实地调研,结合相关研究数据和资料,深入了解灌区作物种植结构及其用水过程,分析不同的节水措施在灌区的应用,综合考虑灌区用水效率、经济效益和生态环境效益,基于水量平衡原理建立河套灌区农业灌溉资源型节水潜力的计算模型,定量研究河套灌区在有限水资源条件下的农业节水潜力,从而为灌区节水灌溉规划及管理,灌区水资源高效利用和生态环境改善提供科学依据。本文的主要结论如下:
  (1)作物种植结构直接影响灌区农业用水总量。1990~2014年灌区高耗水的粮食作物种植面积不断减少,低耗水的经济作物种植面积则不断增加,其中种植面积变化幅度较大的作物主要有夏田种植的小麦、秋田种植的玉米和葵花。灌区种植结构已经发生了较大的变化,2010年后农业种植结构基本稳定,未来一定时期内也将保持适度稳定,调整空间有限,因此通过种植结构调整的节水潜力不大。
  (2)在今后一段时期内,河套灌区农业节水宜采取的主要措施与技术有:加大渠道衬砌与改造、采用高效的田间节水灌溉技术、完善秋浇灌水技术、采用高效的农业耕作节水技术、发展井渠结合灌溉技术、制定节水高效的作物灌溉制度和农业管理措施等。
  (3)河套灌区的灌溉水有效利用系数目前还处于较低的水平,具有较大的提升空间。通过对骨干渠道的衬砌防渗,能够大幅减少漏损水量,提高渠系水利用系数,节水效果最为显著;同时,土地整理、喷微灌、免耕覆膜等田间节水措施的节水效果也很明显。
  (4)以作物需水量为基础,考虑有效降水补给、农业灌溉水在输水过程和田间中的损失等因素,建立河套灌区农业灌溉资源型节水潜力估算模型。根据河套灌区现状作物种植结构和实施的节水灌溉措施,估算得到2020年和2030年的农业灌溉资源型节水潜力值(与现状年2014年比较)分别为4.97亿m3和7.16亿m3,即作物灌溉需水量分别为39.82亿m3和37.63亿m3。
[硕士论文] 王建伟
水利工程 河北工程大学 2017(学位年度)
摘要:在新时期治水思路下,水资源的利用和管理不仅要满足生产生活需求,同时也要满足生态环境修复和改善的最低红线。这也是实现我国绿色可持续发展的必然选择。目前,我国生产生活用水和生态环境用水矛盾突出,尤其是在干旱缺水的西北地区。西北地区干旱少雨、生态环境脆弱,加剧了生产生活与生态环境用水的矛盾,这是困扰干旱缺水地区的一个重大难题。
  本研究主要内容包括:⑴基于“引沟济渠”模式的农田分区水资源配置:因石嘴山生产生活用水与生态环境用水矛盾突出,制约该区域的可持续发展。经现状分析发现,农业是最大的用水户,且具有很大的节水潜力。因此,本文将农业节水作为解决当前用水矛盾的突破口,并进行了论证研究。本文以“自然—社会”二元水循环为理论基础,深入研究石嘴山灌区农田水循环,结合现有灌溉系统格局,提出将灌溉渠水和农田排水掺混作为农田灌溉的方案,即“引沟济渠”模式。该模式的提出,一方面增加农田灌溉用水的同时还能节约一部分水用于生态环境用水,另一方面缓解农田排水污染问题,农田排水含有一些农作物生长所需营养物质,同时,农田土壤还能对农田排水进行过滤和净化。为验证“引沟济渠”模式的可行性,本文选取惠农渠和唐徕渠,进行案例分析和论证。⑵基于水系连通的水资源空间配置:基于上一步的研究工作和基础,依托石嘴山现有湖库湿地工程,进行水系连通方案设置。结合农田灌溉制度,以增加各连通要素的水动力条件为目标,进行月尺度的分段水量配置及路线设计。实现石嘴山西部山前的湖库湿地连通与山前生态廊道的建设。
[硕士论文] 张元元
水利工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:随着冬小麦产量的不断提高,倒伏与高产、稳产之间的矛盾也越来越明显,倒伏已成为严重制约冬小麦产量和质量的一个重要因素,茎倒伏是冬小麦生产过程中最普遍发生的倒伏类型,改善冬小麦茎秆质量,增强茎秆抗弯曲能力,有益于提高茎秆抗倒伏能力,从而实现保证或增加冬小麦产量的目的。华北平原是我国重要的冬小麦主产区,也是水资源严重紧缺的地区,拔节期是冬小麦最重要的灌水时期,推迟拔节水灌溉能显著提高灌溉水的水分利用效率,进而增加籽粒产量。免耕秸秆覆盖作为一种保护性耕作方式,可以蓄水保墒,并提高水分利用效率、增加作物产量,但由于免耕土壤具有较高的机械阻力和通透性不良,会造成苗期弱小,容易引发茎倒伏。设置不同的耕作模式和拔节水灌溉时间,探究实现冬小麦抗倒伏与产量综合调优耕作和灌溉方式,以期为华北平原冬小麦稳产高产提供理论依据和技术支持。
  本试验于2015-2016年冬小麦生长期,在山东农业大学农学试验站水分池内进行,采取裂区设计,主区为两种耕作方式:免耕(N)与常规耕作(T),副区为两种拔节水灌溉时间:正常灌溉(I1)和推迟10天灌溉(I2),通过测定关键生育期冬小麦株高、重心高度、鲜质量和茎秆的外径、壁厚、鲜密度、抗折力、弯曲弹性模量、抗弯刚度和抗倒伏指数以及灌浆期茎秆的蠕变特性,深入研究了冬小麦茎秆抗倒伏特性,主要结果如下:
  免耕耕作模式对冬小麦株高、重心高度和鲜质量无显著影响,推迟10天拔节水灌溉相比于正常拔节水灌溉对冬小麦株高、重心高度和鲜质量有显著影响,其中,抽穗期,推迟10天拔节水灌溉处理显著增大冬小麦株高、重心高度和鲜质量,灌浆期,推迟拔节水灌溉处理显著减小冬小麦株高和鲜质量。常规耕作与正常拔节水灌溉(TI1)耦合相比于其他耦合能显著增大灌浆期冬小麦重心高度和鲜质量,常规耕作与推迟10天拔节水灌溉耦合(TI2)相比于其他耦合能显著减小灌浆期冬小麦重心高度和鲜质量。
  免耕耕作模式对冬小麦倒数第二节茎秆的外径无显著影响。推迟10天拔节水灌溉相比于正常拔节水灌溉显著减小抽穗期和灌浆期的倒数第二节茎秆的外径。各生育期常规耕作与正常拔节水灌溉(TI1)耦合取得最大的倒数第二节茎秆的外径。免耕显著增大蜡熟期倒数第二节茎秆的壁厚,但显著减小蜡熟期倒数第二节茎秆的鲜密度。推迟10天拔节水灌溉显著增大蜡熟期倒数第二节茎秆的壁厚,但显著减小灌浆期倒数第二节茎秆的鲜密度。
  免耕与推迟10天拔节水灌溉(NI2)显著减小灌浆期倒数第二节茎秆的抗折力和抗弯刚度,显著增大蜡熟期倒数第二节茎秆的抗折力和抗弯刚度;常规耕作模式下正常拔节水灌溉(TI1)显著增大灌浆期倒数第二节茎秆的抗折力。常规耕作模式下推迟10天拔节水灌溉(TI2)显著减小抽穗期和灌浆期倒数第二节茎秆的抗折力,显著增大灌浆期倒数第二节茎秆的弯曲弹性模量,并显著增大灌浆期和蜡熟期倒数第二节茎秆的抗弯刚度。
  免耕正常拔节水灌溉(NI1)相比于常规耕作正常拔节水灌溉(TI1)能增大抽穗期和灌浆期茎秆抗倒伏指数,显著减小蜡熟期茎秆抗倒伏指数。免耕推迟10天拔节水灌溉(NI2)相比于免耕正常灌溉(NI1)显著增大蜡熟期抗倒伏指数,减小抽穗期和灌浆期抗倒伏指数,相比于常规耕作推迟10天拔节水灌溉(TI2)减小灌浆期和蜡熟期抗倒伏指数,且常规耕作推迟10天拔节水灌溉(TI2)的抗倒伏指数大于常规耕作正常拔节水灌溉(TI1),因此,常规耕作推迟10天拔节水灌溉(TI2)能增大灌浆期和蜡熟期茎秆抗倒伏指数,提高小麦抗倒伏能力。
  结合产量因素,常规耕作与推迟10天拔节水灌溉结合(TI2)能显著提高冬小麦灌浆期和蜡熟期茎秆抗倒伏能力,并获得最高产量,是一种值得推广的抗倒伏节水高产的耕作种植灌溉模式。
  四元件伯格斯模型能描述冬小麦灌浆期倒数第二节茎秆的蠕变特性,四元件伯格斯模型变形与时间的关系式即为试验冬小麦的蠕变本构方程。常规耕作推迟10天拔节水灌溉(TI2)在受恒力作用下蠕变应变小,麦克斯韦体和开尔文体的弹性系数和粘性系数大,延迟时间小,抵抗弯曲变形的能力强,能提高灌浆期茎秆抗倒伏能力。
[硕士论文] 鞠茜茜
水利工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:山东省所处华北平原是全国水资源短缺的地区之一,为缓解水资源严重不足的危机,改革灌溉技术、推行节水措施、发展节水农业成为人们普遍关注的重点问题。
  本试验采用了一类新型田间节水灌溉技术,即渠灌区田间自动渠槽管灌溉。本试验于2016年在山东农业大学马庄试验田进行,共设置三种不同灌溉方式:传统连续灌溉(C)、波涌灌溉(S)、自动渠槽管灌溉(A)。试验主要探究了三种不同灌溉模式下,自动渠槽管灌溉处理的土壤水分状况及其分布,与水分利用效率及其关系。本文分别在夏玉米生理特征、叶面积指数、干物质积累量、农田蒸散量、产量等方面进行了分析与探讨。主要研究结论如下:
  自动渠槽管灌溉的土壤含水率在空间上最为均衡,灌溉均匀度最好。节水效果良好,相比传统灌溉可节水31.11%;灌溉水有效利用率可达到88.4%,相比传统灌溉可提高32.55%。自动渠槽管灌溉避免了由于灌水不均而造成的畦首部分水量过多以致深层渗漏与畦尾部分灌水不足以致作物根系缺水现象,有利于灌溉水在土壤中的保持,有利于适应作物根部的需水要求。
  相比传统畦灌与波涌灌溉,自动渠槽管灌溉下夏玉米的叶面积指数分别提高8.96%和5.19%,干物质积累量分别提高4.44%和4.07%,产量分别提高11.7%和5.5%。自动渠槽管灌溉保证了夏玉米一系列生理代谢功能,增加了其光合产物,因此促使了夏玉米植株生长,有利于干物质量的积累,有利于产出量的增加。
  相比传统畦灌与波涌灌溉,自动渠槽管灌溉在夏玉米生育期内的农田蒸散总量分别降低了3.56%和1.0%,产量水平上的水分利用效率分别提高了15.81%和6.53%。自动渠槽管灌溉耗水量小,农田蒸散量少,水分利用效率高,有利于水分的节约与高效利用。
  自动渠槽管灌溉与传统连续畦灌和波涌灌溉的对比试验表明,自动渠槽管灌溉能显著提高土壤含水率空间分布的均匀性,提高水分利用效率,共同实现夏玉米的节水与增产,是一种行之有效的节水灌溉技术,具有一定的推广与应用价值。
[硕士论文] 孙晓琴
农业水土工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:水资源存在较大缺口、短期内不可补给性及农业对水资源的依赖性,决定农业节水的必要性。立足地面灌溉,在不改变本当前灌水条件的前提下,对波涌灌溉、间隔交替波涌灌溉、间隔固定波涌灌溉3种波涌模式灌溉质量及对小麦生长耗水特性的影响进行研究具有重要意义。
  试验于2015年9月至2016年6月在山东农业大学马庄试验田进行,以连续灌溉为对照,针对预设的3种波涌模式以连续灌溉为对照,每种灌溉处理设置三组重复。试验采用济麦22,在畦长120 m,畦宽1.5 m的畦田中进行灌溉试验。
  试验主要对灌溉参数、土壤含水量、小麦各生育期生长性状等内容进行统计分析,以连续灌溉为对照,考察3种不同模式的波涌灌溉灌溉质量、生长性状及耗水特性。主要试验结论如下:
  1.与连续灌溉相比,普通波涌灌溉,间隔交替波涌灌溉二水灌溉组及三水灌溉组、间隔固定波涌灌溉灌溉组及不灌组,节水分别为17.5%、32.6%,32.6%;灌水均匀度提升10%以上,且有利于灌后2d存储于考察土层内灌溉水占该畦获得总灌溉水的比例提高20%以上。
  2.灌后30 d,0~100 cm土层中,2~5 d内土层水分高于灌前水平,连续灌溉处理消耗水量高于1.2倍各种模式的波涌灌溉处理;5~15 d连续灌溉处理消耗水量低于0.75倍各种模式的波涌灌溉处理;15~30 d连续灌溉处理耗水量低于0.9倍各模式波涌灌溉;表明各种模式的波涌灌溉能够更好的为小麦提供生长所需的水量。
  3.灌溉对田间各土层含水量均匀度有所改善,但改善效果随灌溉方式的不同有所差别。
  4.株高、叶面积、分蘖数、有效穗数、穗粒数受灌溉影响较大,波涌灌溉在各个生育期表现出较大优势,间隔交替波涌灌溉和间隔固定波供水涌灌溉次之。与连续灌溉相比,波涌灌溉增产30%,间隔交替波涌灌溉增产26%,间隔固定波涌灌溉增产17.5%。
  5.小麦播种期到返青期生长较为缓慢,起身期到抽穗开花期耗水最多,抽穗开花到成熟期次之。波涌灌溉、间隔交替波涌灌溉二水灌溉组及三水灌溉组、间隔固定波涌灌溉灌溉组及不灌组灌溉水分生产率是连续灌溉的1.6倍、1.9倍、1.8倍、1.8倍、1.7倍。各模式波涌灌溉水分利用效率是连续灌溉的1.5倍。
  3种模式的波涌灌溉具有良好的节水的效果,能够有效提高灌溉质量,改善灌溉均匀度和含水量均匀度,使灌溉水能够尽量分布在较浅土层,长时间的为小麦提供水分,各模式的波涌灌溉增产效果显著,有效提高单位灌溉水和单位水生产干物质量,有效提高灌溉水分生产率和水分利用效率。
[硕士论文] 吴强
水利工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:我国是一个严重缺水的国家,同时仅农业灌溉用水约占国民生产用水的70%以上,因此,农业节水是缓解我国水资源短缺的重要措施。目前,我国绝大多数的耕地均采用传统的灌溉方法,即畦灌和沟灌等,灌溉时畦首或沟首渗漏严重,产生深层渗漏,造成水肥的浪费,而畦尾或沟尾处所得到的水分往往不足,致使灌溉均匀度低,水的利用效率低,形成大量的灌溉水浪费。怎样处理这种情况已经成为一个亟待解决的问题。
  田间自动管渠节水灌溉装置包括田间管渠系统和水动力系统。其中,所述田间管渠系统,包括供水池、管渠、牵引绳、滑轮、球塞和闸阀;所述水动力系统,包括多级节能水轮机、传动轴、主动轮和从动轮。该装置由管道来水带动多级节能水轮机转动来提供动力,由变速系统将水轮机的转动转换为牵引绳的牵引力,从而带动球塞移动,当管渠中的灌溉水遇到球塞时,会从球塞处开始溢出,从而实现自动节水灌溉的目的。
  该系统的节水效果明显,比传统灌溉节水19.35%左右,大量节省灌溉用水,有效的节约了我国的农业用水资源紧缺的问题。同时该系统灌水均匀准确,对水质要求不高,基本解决了传统灌溉方式的畦、沟灌水首尾均匀度低,灌溉水利用效率低下的问题。并且该系统利用渠道灌溉水作为动力,控制灌溉系统而自动完成灌溉,省去了外加动力、省去了人工灌溉的劳动,解放了劳动力。该系统在农田灌溉方面相较于传统灌溉方式具有显著的优势,对于缓解我国农业用水紧张的问题具有重要的现实意义,具有一定的推广应用价值。
[硕士论文] 闫振兴
水利工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:华北地区夏玉米生产在我国粮食生产中占有重要地位,但该地区受半干旱大陆性季风气候的影响以及进入21世纪以来气候变化所导致的该地区夏季降雨量减少的趋势,对夏玉米的正常生长及保证其高产和稳产带来挑战。水肥一体化技术不仅能够满足作物的需水需肥要求,同时也能够提高水肥的利用率,减少肥料的大量使用所造成的环境污染及水资源的不合理利用所造成的浪费。本实验以华北地区夏玉米为研究对象,结合不同的灌溉方式,探讨不同的水肥施加量及灌溉时期对夏玉米产量及水分利用效率(WUE)的影响,通过各项指标分析,对相应的结果进行机理性探讨,以期为我国华北地区夏玉米种植提供理论依据。
  实验在山东农业大学农学实验基地进行,在3m×80m(宽×长)的长条畦田中完成。实验设置三组变量,分别为:A两种灌水方式,1.畦灌(M,75mm),2.60%水量喷灌(P,45mm);B三种不同的施氮肥方式,1.传统尿素施肥(FPN),315kgN/hm2(40%苗期),2.与传统相同施氮量的水肥一体化施肥(100%N),315kgN/hm2(40%苗期),3.减少20%施氮量的水肥一体化施肥(80%N),252kgN/hm2(40%苗期);C两种不同追施肥时期,1.全次施肥(Q):60%大喇叭口期(V12),2.分次施肥(F):30%大喇叭口期(V12)+30%灌浆期(R2)。玉米品种为郑单958,种植密度为67500株/hm2,株距和行距分别为25cm和60cm。在夏玉米生长季,测定和计算土壤水分含量、不同生育期干物质积累量、降雨量、农田蒸散量及最终测产考种时的穗数、穗行数、行粒数、千粒重和籽粒产量等一系列指标,探讨水肥施加量及施加时期对夏玉米籽粒产量及水分利用特性等的影响。
  结果表明,施加尿素的处理相比于其他各施肥处理,喷灌和畦灌条件下其WUE均达到最高值,分别为2.62kg/m3和2.31 kg/m3;在施加尿素的处理中,分次施肥的产量在喷灌时达到最高值,为1.33kg/m3,畦灌时则与最高产处理无显著差异,因此分次施肥可作为尿素施肥的一种有效高产节水的方法。但是,在P110F,P80Q,P80F,M100Q,M100F,M80Q处理中,我们发现夏玉米籽粒产量均较高且与最高产无显著差异,说明液态肥在这些处理中更易被作物吸收利用,从而提高了氮肥的利用效率。在施加液态肥进行水肥一体化灌溉时,喷灌的WUE为2.52 kg/m3,显著高于畦灌处理的2.16 kg/m3,同时喷灌处理籽粒产量为1.23kg/m2,高于畦灌处理的1.20kg/m2,因此在采用水肥一体化时应当采用喷灌措施。在喷灌条件下,相比于施加尿素处理,施加80%水溶肥的处理在减少20%氮肥用量及减少40%灌溉水量的情况下得到了与施加尿素处理无显著差异的籽粒产量及较高的WUE值,该处理达到了节水省肥的效果,而施加100%水溶肥的产量在喷灌下反而最低,因此在节水、省肥、稳产上施加80%水溶肥更具优越性。结果同时表明,灌溉水量一定时,灌溉次数增多会导致蒸散量(ET)增大,因此,相对于分次施肥的高 ET,全次施肥更利于减少土壤水分的蒸散。施加80%水溶肥的处理,在喷灌和畦灌条件下,无论是产量还是 WUE,最高值均出现在全次施肥处理,因此当施加80%水溶肥时,应当采用全次施肥的方式。喷灌时施加80%液态肥处理的籽粒产量高于施加100%液态肥处理,同时两者的WUE无显著差异。因此,在液态肥用量的选取上,应采用80%液态肥用量。
  上述研究结果表明,处理80PQ的WUE较其他处理显著提高,而其籽粒产量与其他处理无显著差异,为本实验所推荐的夏玉米节水省肥模式。
[硕士论文] 刘栋梁
水利水电工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:我国作为一个农业大国,小型农田水利工程在抗御水灾害、发展粮食生产、改善农民生产生活条件、促进农村经济和社会发展等方面发挥着不可替代的作用。近年来随着国家的重视,农田水利迎来了前所未有的发展机遇,但是受诸多客观条件的限制,工程建设质量上的问题日渐凸显,关于小农水的负面新闻也集中爆发。投资巨大的农田水利工程建成后却无法发挥效益备受质疑,同时糟糕的工程质量也严重制约了农业综合生产能力的提高,因此,针对当前农田水利工程存在的质量问题展开研究,找到控制和评价农田水利工程质量的方法意义重大。
  本文从当前农田水利工程暴露出的质量问题入手,通过工程质量问题调查,明确了农田水利工程建设存在的质量问题31类,对问题的统计分析发现,工程质量问题存在于工程建设的各个环节,包括项目决策阶段、勘察设计阶段、施工阶段以及运行维护阶段,且问题更多的出现在后期的运行维护阶段,主要有两方面的原因:一是农田水利工程的权责不明确、后期维护制度不健全导致工程建设完成后缺乏有效管理,工程质量出现问题;二是由于前期项目决策阶段、施工阶段以及勘察设计阶段的质量控制不到位,根据质量传递效应,工程建设前期的质量问题在运行维护阶段集中显现。
  在对农田水利工程质量问题调查的基础上,引入了全寿命周期的概念,利用专家调查法,对影响农田水利工程质量的因素进行全面收集整理,最终确定37个影响因素,涉及农田水利工程建设的项目决策、勘察设计、施工以及运行维护各个阶段,利用层次分析的方法,计算各质量影响因素的权重,并按照ABC分类法分为A类重要因素,B类次要因素以及C类一般因素,在农田水利工程建设过程中应当重点监控A类因素,B类因素次之,工程质量关键影响因素的确定可以为针对性的制定质量控制措施提供较强的指导。
  当前水利工程质量评价的研究大多集中于重大高标准水利项目,其中的评价方法和模型很难移植到农田水利工程质量评价之中,部分关于中小型水利工程质量的评价也大多只关注施工阶段的工程实体质量,对建设工程质量缺乏宏观、系统和全面的考虑。针对以上现状结合前期对于工程质量影响因素的研究,建立了基于全寿命周期角度的工程质量评价模型,在一定程度上补齐了农田水利工程质量评价的短板,对于把握农水工程质量问题的发展趋势,持续提高工程建设质量具有重要意义。
[硕士论文] 李金
电气工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:我国是一个农业大国,当前我国农业发展正处在由传统农业向现代农业转变的拐点上,农田覆盖面积之大,农田有效灌溉比例有待提高。总体来讲,我国的农业智能化不高。传统农业的灌溉方式不能合理的利用水资源,在一定程度上造成了水资源的浪费,农田精准灌溉不仅能够节约用水,提高农田有效灌溉比例,而且可以提高农产品的产量。目前所采用的灌溉系统的数据采集多使用有线传输,实用性不高,不易于检修。随着物联网的发展,无线传感技术被普遍使用,相比有线的传输方式,无线传输更灵活。ZigBee技术虽然方便灵活,但数据传输距离不长,不能满足数据的长距离传输,而4G网络数据传输具有长距离、高质量和高速率的特点。因此本文设计了一种使用时间序列预测,并将ZigBee技术与4G技术结合的农田灌溉系统。
  本文主要内容包括三部分:首先,运用时间序列预测方法对土壤的湿度,农田灌溉需水量进行建模。确定出农田灌溉智能分析模型,从而实现节水灌溉的目的。然后,对ZigBee终端监控节点进行设计,其中包括主控芯片MC13213、终端采集传感器和电源等模块的软硬件设计,此部分主要实现对农田环境参数的采集。最后,完成对4G与ZigBee网关节点各个模块的的硬件电路和软件的工作流程设计,硬件电路主要包括ZigBee、4G和微处理器三个模块,其中4G模块选用ME3760芯片,此部分主要完成异构网络的数据传输。
  本文设计的基于物联网的农田灌溉系统采用了ZigBee和4G无线网络技术,包含了两种网络技术的特点,最终能够实现农田环境信息远距离可靠传输。同时,该系统采用时间序列预测的方法对农田灌溉情况做出有效预测,能够实现节约水资源的目的。本文设计的农田灌溉系统基本上能够实现对农田的智能灌溉。
[硕士论文] 章赛泽
建筑与土木工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:山东省作为中国的农业大省,灌溉渠道遍布。同时,山东处于季冻区域,冬季气候寒冷,输水渠道极易发生冻害破坏,而破坏往往是从衬砌开始,例如发生衬砌的滑塌、折断、产生裂缝、隆起架空、表面剥落等,随之渠道的抗渗性能迅速下降,导致渠道渗漏而浪费水资源。
  在此背景下,本文结合实际工程中的渠道衬砌破坏特点,利用直剪仪模拟了渠道渠基土与混凝土衬砌冻结接触面的剪切破坏过程:将取自灌区的土样与混凝土衬砌按要求处理后分别置于上下剪切盒,经过充分预压、冻结后进行剪切试验。通过调节土体的含水率、冻结时的温度、冻结的时间以及剪切时的法向应力,研究了渠基土与混凝土衬砌冻结接触面抗剪强度随不同含水率、冻结温度、法向应力及冻结时间等影响因素的变化规律。本文的成果主要有:
  (1)剪切的初始阶段,接触面存在局部剪应力释放现象,释放量大小受土体含水率、法向应力、冻结时间因素影响,但不受冻结温度的影响。在本试验参数范围内:土体含水率越高,释放量越大;法向应力越大,释放量越大;冻结时间越长,释放量越小。
  (2)冻结接触面的抗剪强度与土体含水率、冻结温度、法向应力、冻结时间密切相关。在本试验参数范围内,接触面峰值抗剪强度随着土体含水率、法向应力、冻结时间的增加而增大,随冻结温度的降低而增大;且接触面峰值抗剪强度与法向应力、冻结时间在本试验参数范围内呈线性关系。
  (3)冻结接触面的抗剪强度实质上是冻土中的冰晶与混凝土衬砌接触面之间的胶结力,以及土体与混凝土衬砌接触面之间的黏聚力与摩擦力;而这种胶结力是土体中的水分在低温下形成的冰晶与混凝土衬砌接触面通过胶结作用形成的。峰值抗剪强度大小主要受胶结力影响;黏聚力和摩擦力主要受法向应力、冻结时间的影响。
[硕士论文] 刘波
水利水电工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:我国是一个水资源严重缺乏的国家,水资源总量虽然位居世界第六位,但过多的人口导致水资源人均占有量仅为世界人均占有量的1/4,水资源的匮乏已严重制约着我国工农业的发展,成为限制我国经济和社会发展的瓶颈。在水资源缺乏的情况下,水体污染、水资源浪费现象日益增多,进一步加剧了水资源供需矛盾和紧缺程度。
  我国是农业大国,农业用水量居各行业之首,占全国总用水量的63%左右,而灌溉用水量又占农业总用水量的90%以上。随着国民经济的发展,我国农业与水资源短缺矛盾越来越尖锐,许多地区粗放的灌溉方法和落后的灌溉技术已不再适应可持续发展的要求。目前急需解决的问题是在水资源有限的情况下,高效利用农业用水,在保证粮食安全和可持续增产的前提下,减少农业用水损耗。这就需要我们大力发展节水灌溉技术,充分挖掘农业灌溉节水潜力,提高农业灌溉水利用系数,缓解我国用水危机,解决水资源供需矛盾。发展节水农业,管道输水是重要途径之一。而在以往的工程设计中,管道多沿着田间路布置,管径大多根据水源地供给的水量确定,设计、施工标准不一致,有关设计主要凭经验和常规进行,缺乏方案优化比选,工程设计规划难以达到最优状态,致使工程成本和能耗增加,且过高的灌溉供水成本使农民难以支付,水费征收困难,导致实际水价远低于成本水价,严重制约了灌区的运行和发展。
  本文的研究对象是小型农田水利工程灌溉管道系统,在综合分析国内外有关管网优化的研究和最优化理论技术的基础上,针对目前灌溉管道系统优化设计存在的问题和不足,以管长、管径、水泵扬程为决策变量,以灌溉供水成本最低为目标函数,建立了小型农田水利工程灌溉管道系统的非线性优化模型,分别进行了管网布置优化和管径优化。管网布置优化时,结合设计人员经验和工程实际,根据单点供水原则,采用枚举法进行优化,并采用CodeBlocks软件编写了C++程序。在此基础上采用遗传算法对管径进行优化,采用整数编码方法,得到各管网布置方案下的最优管径组合及水泵扬程,得到的管径为标准商用管径,避免了管径不连续导致的优化结果的偏差,然后选择出灌溉供水成本最低的方案作为最优设计方案,并编写了Matlab程序。最后采用工程实例对本文建立的优化设计模型及优化方法进行验证。结果表明,本文方法可快速有效地确定出灌溉管道系统整体优化方案,在满足农田灌溉要求的同时,有效降低了灌溉供水成本,保障了农民灌溉用水的切身利益。
[硕士论文] 王凯
车辆工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:我国传统农田灌溉中,水肥灌溉不同步,水肥利用效率低下,造成粮食作物中后期脱肥早衰现象严重等问题,严重制约了粮食生产的进一步发展。水肥一体化不但能够解决水肥浪费严重、劳动力不足的问题而且也是当今土地日渐集约化趋势的需要。水肥一体化技术主要包括滴灌、微喷灌、渗灌和小管出流等形式,微喷灌因其主要喷水部件微喷带价格便宜、使用水压低、喷灌面积大、安装使用简单方便、不易堵塞等优点在大田灌溉、施肥中使用广泛。
  水肥一体化微喷灌系统一般由水源、首部系统、喷水部件和输配水管网组成。目前国内生产的水肥一体化微喷灌设备操作麻烦、体积大不易移动;在微喷带的选择上缺少理论依据;大部分微喷灌系统设计没有考虑到田间输配水管网的优化。针对上述问题本文对大田水肥一体化微喷灌系统进行设计和优化分析、田间输配水管网进行优化设计和水肥一体化微喷灌系统试验研究,为水肥一体化节水省肥灌溉提供理论基础和科学依据。首先是大田水肥一体化微喷灌系统整体方案的设计:根据大田作物灌溉和施肥的规律,微喷带正常工作时对压力和对水质的要求,确定大田水肥一体化微喷灌系统与系统关键部件的设计方案。其次是基于AMESim软件的整体系统优化分析:根据水肥一体化微喷灌系统原理,采用AMESim软件对微喷灌系统的喷水部件微喷带以及大田水肥一体化微喷灌系统优化分析,为微喷带的选型、每组几条微喷带同时灌溉以及在有坡度的大田中微喷灌系统的布置方式提供理论基础。然后是采用ANSYS软件中的Fluent模块优化主管道的弯曲形状和分析风对微喷带喷洒均匀性的影响:研究了肥料母液和灌溉水在不同弯曲形状的主管道内混合的情况以及对微喷带在不同风速下喷水的仿真计算,得到不同风速对微喷灌带喷水均匀性的影响情况,为水肥一体化微喷灌系统实际工作提供理论依据。接着是田间输配水管网的遗传算法优化布置:运用树状管网输配水,利用Matlab软件以及遗传算法,结合泰安市高家庄村输配水管道灌溉工程,对大田输配水管网进行优化,以求得大田输配水管网布置最小的投资方案。最后是于大田水肥一体化微喷灌系统试验研究:按照设计的微喷带铺设方案在试验田进行铺设微喷带,设计检测微喷带喷洒均匀性的试验方案,在有风的情况下进行实地试验研究。
  试验结论为:在风速为2.05m/s的情况下,80m长微喷带在13m处喷带喷洒的均匀系数为90%,均大于其它取样点。在80m处喷带喷洒均匀系数为84.4%,均小于其它取样点。其中26m处的流量均大于其它取样点,80m处的流量均小于其它取样点。沿程喷洒量均匀系数相差不大,喷洒均匀系数均大于80%,喷洒均匀性好。
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